JPS59178376A

JPS59178376A - 電池の放電状態の測定方法および装置

Info

Publication number: JPS59178376A
Application number: JP59049433A
Authority: JP
Inventors: ジヤン−ポ−ル・ランデイン; フレデイ・チユ−リヒ; ロ−ランド・ジヤンモノ
Original assignee: Asulab AG
Current assignee: Asulab AG
Priority date: 1983-03-16
Filing date: 1984-03-16
Publication date: 1984-10-09
Also published as: FR2542873B1; FR2542873A1; EP0119547A1

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】発明の関連する技術分野本発明は、電池の放電状態を検出するだめの非破壊測定
ないし試験方法に関する。壕だ、この方法を実施するた
めの装置に関する。

電気的には、電池は、その両端子間の開路電圧、その内
部抵抗、およびその容量によって特徴づけら汎る。容量
は、通常アンペア時間（Ａｈ）またはミリアンペア時間
（ｍＡ、ｈ、）で表わされており、適当な負荷のもとて
電圧が所定レベルより下に降下する前に、どの程度の電
流を電池が所定時間にわたって給電できるかを示す。

使い古した電池の場合、負荷に給電されるＡｈと電池の
公称容量との比によって、電池の放電状態が定まり、こ
の状態ばＤと記さ扛、通常％で表わされている。

所定の形式の電池の開路電圧は、既知で安定した・ξラ
メータであるが、電池の容量と公称値との間にいくらか
の不一致があることがある。

電池の放電状態は、その使わ扛方または在庫のし方、即
ちその電池の、履歴に依存している。実際、在庫中に電
池はそのチャージを失う傾向があり、その結果、電池の
放電状態は、測定しなければ、正確に知ることができな
い。

技術水準電池の放電状態りを測定する公知方法は、不幸なことに
実施することが難しく不正確である。公知方法は、主に
抵抗Ｒまたは電池の複素インピーダンス２の測定、また
は、負荷のもとての、例えば電池が電流１を給電してい
る際の、電圧Ｅの測定に基いている。事実上、これらの
測定値は電池の放電状態に従って著しく変化するパラメ
ータである。

複素インピーダンスの測定に基いている放電状態りの測
定方法は、公知であり、例えば、Ｓ、Ａ、Ｇ、Ｒカルナ
チラ力・エト・アルのジャーナル・オブ・アプライド・
エレクトロケミストリ、Ｖｏｌ、　１０　（１９８０）
　７９９〜８０６イージ、およびＶＯｌ、１１（１９８
１）５７３〜５８２ページの記事に記載されている。し
かし、この測定方法を、時計で使われているような小形
電池に対して使う場合に得られる測定結果は、あまり正
確でなく被検電池毎にか々り異なっている。

もう１つの方法は、電池に、増大する電流を給電させる
ことである。所定時間後、または所定電流に対して電池
が達した電圧、または曲線Ｅ　＝　ｆ　（ｉ）に対する
接線から得られた直流抵抗の値は、電池の放電状態の値
を表わすと見做すことができ、Ｊ、Ｊ、ウィンター・エ
ト・アルのジャーナル・オブ・シイ・エレクトロケミカ
ル・ソサイエティ、Ｖｏｌ、１２２（１９７５）１４３
牛〜１４３８ページの記事、またはフロイドゼーの米国
特許明細書箱４−２０Φ１６２号、１９８０年５月に記
載されている。この方法は、実施することが複雑である
点の他に、幾分不正確であることがわかっている。

最後に、ガルバノスタチック方法が、Ｆ、コーンファイ
ルの、「サム・オプザベイションズ・オン・ザ・プレデ
ィクション・オブ・ザ・スティソ・オブ・ディスチャー
ジ・オブ・バッチリース」と題された、ジャーナル・オ
ブ・ザ・エレクトロケミカル・ソサイエティ、ＶＯｌ、
１２３（１９７６）１２７１〜１２７６ページの記事で
提案されている。この方法は、電池から一定電流を供給
させ、所定時間後の電池電圧を電池の放電状態を表わす
ものと見做すのである。この測定方法によると、かなり
正確な結果が得られる。しかし、電池の放電状態に依存
し、かつ被検電池毎に異なっている電池の抵抗によって
、直流電流を給電した際電圧降下が生じ、従って、測定
にばらつきが生じる。

発明の概要本発明の主要な課題は、電池の放電状態の測定に電池の
抵抗が何の影響も与えないようにしたガルバノスタテッ
ク形の測定方法を提供することにある。

この課題を解決するために、いくつかの方法が考えられ
る。例えば、所定時間後の電圧を測定し、この電圧の値
を電池内の抵抗による電圧降下ｊ−Ｈの量の分だけ補正
することができる。

従って、ガルバノスタテック測定を行なう場合、付加的
に電池抵抗Ｒを測定する必要がある。

更に、この測定方法は電圧を抵抗による電圧降下の量の
分だけ補正するが、この補正された電圧はなお測定の開
始時に生じる活性化現象に強く依存している。

もう１つの方法は、トランジション時点て、即ち、負荷
に接続された電池の電圧が急速に降下し始める時点を測
定することである。この方法の欠点は、長い測定時間を
必要とし、その結果、容量が著しく降下し、従って電池
の特性に対する長い回復期間を必要きする。

本発明のもう１つの課題は、最も有意の変化をする現象
だけに着目するために、放電状態と共に大して変化しな
い現象、例えば活性化のような現象を測定に関与させな
いようにすることにある。

発明の構成本発明によると、設定した初期時点から、一定温定電流
で電池を放電させ、設定した測定時点で、電池電圧の変
化を時間の関数として表わす曲線に対する接線の勾配を
測定し、前記勾配が電池の放電状態を表わすようにした
ことを特徴とする電池の放電状態の測定方法が提供され
る。

本発明による測定方法の利点は、電池の内部抵抗による
電圧降下、および放電電流が流れる開化じる電圧降下が
、電池の残留容量の測定に影響を与えないということで
ある。その結果、電池の放電状態の測定精度がかなり改
善される本発明による測定方法のもう１つの利点は、測
定が行なわハる時間が適当に選定されていると、電極と
電解液との接触部分での活性化現象による電圧降下がも
はや測定値に係わりがないということである。

本発明のもう１つの課題は、電池の容量をたいして減少
させずに、電池の放電状態を敏速、正確かつ非破壊的方
法で確かめることができる本発明の測定方法を実施した
測定装置を提供することにある。

詳細な説明ガルバノスタチック方法に基く本発明の測定方法ｕ、Ｆ
’、コーンファイルの前述の記事に記載さ扛ている。ま
ず、本発明の利点を明らかにするために、ガルバノスタ
チック方法について説明する。

コーンファイルの方法は、第１図に示した測定回路で実
施することができる。測定すべき電池ｌは、端子Ｐｌと
Ｐ２を有している。端子Ｐ１は、定電流ｌを給電し得る
電流源２の端子の１つと接続されている。端子Ｐ　２　
ハ、スイッチ３の端子の１つと接続されている。このス
イッチの第２の端子は、電流源２の第２の端子と接続さ
れている。スイッチ３の作動によって、電池１と電流源
２とから成る回路が閉成されると、一定測定電流工で電
池が放電される。

スイッチ３が開いている限り、端子ｐｌ＋ｐ２間の電池
電圧Ｅは、開路ないし無負荷電圧Ｅ。

ニ等しい。任意の初期時点ｔ。二〇でスイッチ３を閉し
ると、電流源２によって発生された測定電流ｉが、電池
の抵抗Ｒに急峻な電圧降下ＩＲを生じさせる。その際、
電池の電圧Ｐ２は、第２図に示されているように値Ｅ＝
Ｅ　　−］−Ｈに低下する。

それから、電池電圧は時間の経過につれて降下していく
。この電圧降下は、測定電流１によって生じる。電池の
電圧降下は、電極と電解液との接触部分で起こる活性化
および濃度の状態ナイし現象に応じて生じる。所謂トラ
ンジション時点ててあって、初期時点ｔ。から計算され
る時間の後、電池電圧は急に降下し始める。この鋭い電
圧降下は、電極と電解液との接触部分での拡散イオン濃
度の急激な減少に基いている。

電池電圧の、時間に応じた変化、および実際のトランジ
ション時点τば、測定電流１の強さに依存する。電流が
強くなればなるほど、電圧降下はそれだけ益々速くなり
、時点てもそれだけ益々早く生じる。測定電流１とトラ
ンジション時点τとの関係は、サンドの式として知られ
ており、ン１（τ−１）−一定と表現される。第２図に、３つの典型的な放電曲線が電
流ｉ”、ｉ“　および１に対して示されている。その際
、電流１９１“　、１は強さの増大する順序で示す。

コーンファイルのガルバノスタチック方法でに、電池電
圧は時点ｔ２　で測定される。その時点ｔ２　　は、電
池が新しい時のトランジション時間τ−１ｏ［比べて小
さな放電時間ｔ２−ｔ。

の経過後の時点である。第２図の曲線１′、１“および
１上の、時点ｔ２　　に相応する点が、Ｂ、Ｂ“　およ
びＢで示されており、そｎぞ扛電池において、電圧Ｅ２
　　が測定電流１の値に強く依存することは極めて明ら
かであ不。

第３図に示した各放電曲線は、１つの電池の、２つの異
なった放電状態ＤＩＤ　　で得られる。曲線りは、放電
が最も少ない状態に相応し、例えば電池が新しい場合で
ある。曲線Ｄ′　は、放電が進んだ状態に相応する。両
方の場合、同じ大きさの測定電流ｉが使われている。初
期時点し　で、電流１によって生じる電池端子間の電圧
降下は、電池が新しい時よりも電池が強く放電している
時の方が大きいことがわかる。つまり、電池の内部抵抗
Ｒは、放電状態りが進むにつれて増大する。この実例に
特定の場合であるか、よくあることである。しかし、中
には電池の内部抵抗が、放電状態が進むにつれて減少し
たり、または放電状態が進んでも一定のままであること
が時にはある。

従って、時間１　−１　　の間、電池が一定電流１を給
電した後、電池の両端子間の電圧Ｅ２を測定するという
コーンファイルの公知ガルバノスタチック方法によって
電池の放電状ＨＤを測定することは、あ１り正確でない
ということになる。と言うのは、内部抵抗Ｒが変わるこ
とがあり、また、電極と電解液との接触部分での活性化
現象のために電圧降下が生じるからである。測定のこの
ような不正確さは、第十図に示されている。その際、値
の極端な限界を示す曲線１０．１１の間の陰を付けた領
域の幅によって、Ｅ２　　の所定の値に対してＤを選定
することができる。

電池の放電状態りを測定する際の正確さと信頼度を改善
するために、本発明のガル・２ノスタテツク方法では、
第２図に示したように、電池が一定電流１を給電してい
る間、適切に選定された時点ｔ３　　で電池電圧の、時
間の関数としての曲線に対する接線の勾配を測定する。

数多くのテストによって、ｐで示したこの勾配が事実上
電池の放電状態りを示す大きさであることが示されてい
る。

勾配ｐの計算のためには、時点ｔ。とｔ２　　との間の
時点ｔ　で付加的に電池電圧Ｅ１　　を測定する必要が
ある。この測定により、第２図の曲線１上の点Ａが決め
られる。そして、電圧差ΔＥ＝Ｅ、−Ｅ　　を時間間隔
△ｔ−ｔ２−ｔｌで除算して、勾配即ちｐ−△Ｅ／△ｔ
が得られる。時点ｔ、とｔ２　　とが十分に接近してい
るならば、このようにして決めた勾配ｐは、時点ｔ１、
　ｔ２　　間のどの測定時点ｔ５　Ｋもあてはまるとみ
なしてよい。

−・連の測定において時間間隔へしが一足であるならば
、電圧差△Ｅは、明らかに勾配ｐと同様に電池の放電状
態りを表わす。

５　Ｑ　ｍＡｈの範囲内の公称容量を持った詩語の電池
の場合、測定状態は典型的に次の通りである。即ちｔ　
　−ｔｏ＝ｌＱｓｅｃ、　　ｔ２−ｔｏ−４０ｓｅｃ、
ｉ＝２ＱｍＡ　０単純計算ニよると、電池の放電状態り
の測定によって生じる電池の容量損失は、電池の通常容
量のほぼ０３％であり、無視しつる程度であることがわ
かる。

数多くのテストによって、実際には、ｍＡで表わしだ測
定中の電池の放電電流は、ｍＡｈで表わした電池の容量
値の０．０５倍〜Φ倍に選定するとよいことがわかる。

時点ｔ３　　は、新しい電池に対しては、第６図に示し
だように、時間ｔの関数として電圧Ｅを表わす曲線に対
する接線の勾配ｐが殆ど変化しない領域の初めの部分に
選定されている。理想的には、その時点は電圧Ｅを表わ
す曲線の屈曲部の点と一致するように選定すべきである
が、すべての放電状態に対して、前以って決めた同じ時
点が必要であるので、次のように平均時間が選ばｎてい
る。即ち、平均時間は、僅かな放電状態に対して、勾配
が時間と共にほとんど変化しない領域の初めの時点、即
ちほぼ０２５（τ−ｔ　）に等しい時点であるように選
ばれている。従って、またトラ〉ジション時点τは、放
電が増大すると比較的に早期に生じるので、放電が進ん
だ状態に対しては、前述のように前以って決めた時点は
、比（１−１）／（τ−１，。）の高い値、即ちほぼ○
７５（τ−七〇）に相応するだろう。

ｐ−八Ｅ／Δｔ　とＤとの関係は、第５図に示されてい
る。この曲線は、Ｅ　とＤとの関係を示す第１図の曲線
よりも一層急速に変化し、かつ幅も小さい。このことか
ら、本発明の測定方法で得られる測定結果が、コーンフ
ァイルの方法で得られる測定結果よりも一層正確である
ことの理由がわかる。

次に、簡単、迅速、非破壊的かつ正確な方法で電池の放
電状態を測定できる本発明の測定方法を実施した電気装
置について、第７図を用いて説明する。この方法は、時
間の関数としての電池電圧の曲線に対する接線の勾配を
測定する必要があるので、この勾配を、前以って決めた
２つの相続く時点での電池電圧の差の大きさにイ目応す
るものと見なすことにする。

第７図に示した装置は、差動増幅器２０を含んでいる。

差動増幅器２０の非反転入力側は、基鴎電圧源２１、例
えば電池またはツェナーダイオ−Ｆの一方の端子と接続
さ九ている。差動増幅器２００反転入力側は当該増幅器
の出力側に接続されている。このようにして、増幅器２
０ば、その出力側に、非常に低いインピーダンスで、基
準源２１の電圧に等しい電圧を出力する。差動増幅器２
２の非反転入力側は、ボテンシメメータ２３のスライデ
ィングフ〉タクトに接続さ扛ている。ポテンシオメータ
２３Ｕ、増幅器２０の出力側と接地との間に接続されて
いる。また電圧源２１の他方の端子は、接地接続されて
いる。増幅器２２の出力側は、バイポーラトランジスタ
２４のベースに接続されているｏ　トランジスタ２４の
エミッタは増幅器２２の反転入力側および可変抵抗２５
の一方の端子と接続されている。この抵抗の他方の端子
は接地接続されている。増幅器２２の目的は、ポテンシ
オメータ２３のスライディングコンタクトの電圧に等し
い抵抗２５の両端子間の電圧を維持することである。増
幅器２２とトランジスタ２４は、このように接続するこ
とによって、共に定電流カレントシンクとして作動し、
電流の大きさはポテンシオメータ２３またに抵抗２５に
よって調整できる。トランジスタ２４−のコレクタは、
継電器２６の接点２６　の一方の端子と接続されている
。放電状態りを測定すべき電池は、２７で示されている
。電池２７の一方の端子は接地接続され、他方の端子は
接点２６　の第２の端子に接続さｎている。継電器２８
の接点２８　の一方の端子は、電池２７の、前述の他方
の端子に接続されており、接点２８′　　の他方の端子
は、差動増幅器２９の非反転入力側、およびコンデンサ
３０の一方の端子と接続されている。コンデンサ３０の
他方の端子は接地接続されている。増幅器２９の出力側
に、その反転入力側と接続されている。従って、増幅器
２９は、単位利得、非常に高い入力インピーダンスおよ
び低い出力インピーダンスを有している。直列に接続さ
れた一対の抵抗３１．３２によって、増幅器２９の出力
側が接地接続される。

これら２つの抵抗は、共に分圧器として作動し、面抵抗
の接続点は差動増幅器３３の非反転入力側に接続されて
いる。一対の抵抗３牛、３５は、増幅器３３の出力側と
電池２７の端子との間で直列に接続されている。その際
、電池２７のこの端子は接点２６　．２８　　ｖｃ接続
サすテいる。抵抗３φ、３５の接続点は、増幅器３３の
反転入力側と接続されている。このように接続すること
によって、増幅器３３は、その出力側に電池２７の両端
子間の電圧Ｅと増幅器２９の出力側の電圧との差に比例
する電圧を供給する。増幅器２９の出力側の電圧は、コ
ンデンサ３０の両端子間の電圧に等しい。増幅器３３の
利得は、抵抗３４．３５によって調整できる。

比較器として作動する一連のｎ個の差動増幅器３７．１
３７２　＋・・・、３７ｎ　は、すべてその非反転入力
側に、増幅器３３の出力電圧が入力されており、その反
転入力側には、可変抵抗３６および抵抗３６１　　＋３
６２　　＋・・・、３６　から構成された分圧器によっ
て供給された段階的な電圧が入力されている。可変抵抗
３６および抵抗３６１１３６　　、・・・、３６ｎ　は
、すべて増幅器２０の出力側と接地との間で直列に接続
されている。従って、可変抵抗３６と抵抗３６．との接
続点は増幅器３７１　の反転入力側に接続され、抵抗３
６１　と抵抗３６２　との接続点は増幅器３７２　の反
転入力側に接続され、そして、抵抗３６ｎ−、と抵抗３
６との接続点は増幅器３７．ｎの反転入力側に接続され
ている。増幅器３７１〜３７　の利得は、次のように充
分高く選定されている。即ち、各増幅器が、その非反転
入力側に印加される電圧とその反転入力側に印加される
電圧との差が正であるか負または零であるかどうかに依
存して、正である場合、その出力側に高い論理信号を出
力し、負または零である場合、低い論理信号を出力する
ように充分高く選定されている。

差動増幅器３７１　の出力側は、レジスタ３８１の入力
側１に接続されており、このレジスタの出力側は指示素
子３９１　、例えばランプに接続されている。ｎ個のレ
ジスタ３８１〜３８□　とｎ個の指示素子３９１〜３９
ｒｌ　　とが設けられている。同じ添字を何した構成要
素は、すべて増幅器３７１、レジスタ３８１、およびラ
ンプ３９　と同様に接続さている。レジスタ３８．〜３
８　は、それぞれリセット入力側Ｒを有している。リセ
ット入力側Ｒば、すべて共通リセ゛ント線牛ＯＦ接続さ
れている。共通リセ゛ノド線牛０は、押しボタン４２＆
てよって制御される。押しボタン４２が押されると、共
通リセット線約は図示していない電圧供給源に接続され
る。この電圧は高い論理レベルを示す。また、レジスタ
３８１〜３８ｎｆｌ、それぞれトランスファ入力側Ｔを
有している。トランスファ入力側Ｔは、すべて共通制御
線４−１に接続されている。共通制御線４−１が低い論
理レベルから高い論理レベルに切換えられると、レジス
タ３８１〜３８ｎのそれぞれの入力細工の情報がそれぞ
れ相応の出力側にトランスファされる。レジスタの出力
側が高い論理レベルである場合、相応のランプが点灯す
る。

測定のシーケンスは、フリツゾ７０ツゾ牛３と一対の遅
延ユニット１牛、Φ５とによって達成さ扛る。フリップ
フロップ４３は、共通制御線４−１に接続されたりセッ
ト入力側Ｒと共通リセット線φＯに接続された付勢入力
側Ｔとを有している。付勢入力側Ｔによって、フリップ
フロップΦ３の出力側が低い論理レベルから高い論理レ
ベルに切換えらｎる。遅延ユニット４牛は、共通リセッ
ト線４０に接続されたりセント入力側Ｒとブリップ７０
ツブ午３の出力側に接続された制御入力側Ｃとを有して
いる。また、ツリツプフロツゾ牛３の出力側は、図示し
ていない増幅器を介して継電器２６の制御コイルにも接
続されている。継電器２６は、フリップ７０ツブ出力の
高い論理レベルに応じて励起されて、接触接点２６′　
　を閉じる。遅延ユーット牛午の出力側は、その制御入
力側Ｃが同じ変化をしだ後、ｔ　秒経過すると、低い論
理レベルから高い論理レベルに切換わる。また、遅延ユ
ニットφ５は、共通リセット線４０に接続されたリセッ
ト入力側Ｒと、遅延ユニット４牛の出力側に接続された
制御入力側Ｃとを有している。

また、この遅延ユニット４／＋の出力側は、図示してい
疫い増幅器を介して継電器２８の制御コイルにも接続さ
扛ている。継電器２８は、遅延ユニット４φの出力側の
高い論理レベルに応じて励起されて、接触接点２８′　
　を開く。遅延ユニット４５の出力側は、共通制御線４
−１に接続されている。遅延ユニットφ５の出力側は、
その制御入力側Ｃが同じ変化をした後ｔｂ　　秒経過す
ると、低い論理レベルから高い論理レベルに切換わる。

遅延ユニツ）４−４−、牛５によってｆｆ９される時間
間隔ｔａ、ｔｂ　は、ｔａ　＝（ｔｌ−ｔｏ）、ｔｂ　
　＝＝（ｔ、−ｔｏ）＋（ｔ２．−ｔｏ）であり、その
際、ｔｏ、ｔ、およびｔ２　は前ＶＣ定めた通りとする
。

次に、測定装置の動作について第７図を用いて説明する
。測定すべき電池２７をセツティングしておいてから押
しボタン４２が初期時点ｔを示す時に押さｎる。この操
作によって、一時的に共通リセット線４−０が高い論理
レベルにセットされる。従って、フリップ７０ツブ４３
の出力側が高い論理レベルにセットされ、遅延ユニット
４４−．４５およびレジスタ３８１〜３８□がリセット
され、ランプ３９．〜３９□がスイッチオフされる。フ
リップフロップ４−３の高い論理レベルによって、接点
２６′　　が閉じられ、遅延ユニット牛午が付勢される
。それ故、初期時点ｔ　では、接点２６　．２８’　が
閉じられている。と言うのは、遅延ユニッ１１牛の出力
側は、その時点では低い論理レベルであるからである。

カレントシンクとして作動するよつ［接続されたトラン
、ジスタ２４によって、電池２７から一定測定電流ｉが
送出される。コンデンサ３０は、電池の電圧まで充電さ
れる。従って、この電圧は増幅器２９の出力側にも現わ
れる。この状態は、１　　＝１　−１　　秒間続く。

１この時間間隔’ｔ　　−ｔｏ　の後、遅延ユニット手生
の出力側は高い論理レベルに切換わる。従って、遅延ユ
ニット４５が付勢され、接点２８′が開く。電池が測定
されている間、コンデンサ３０がかなりの程度まで放電
し々いようにするために、増幅器２ｇの入力インピーダ
ンスｕ　充分高いので、接点２８′　　が開くと、コン
デンサ３０［、時点ｔ１　　での電池２７の電圧が記憶
される。この電圧は、前に規定した電圧Ｅ、に等しく、
また、増幅器２９の出力側にも現われる。抵抗３１．３
２によって構成された分圧器によって減衰する電圧Ｅ　
は、増幅器３３の非反転入刃側に印加される。この増幅
器の反転入力側は、持続的に電池２７の電圧に比例する
電圧が印加されており、比例係数は抵抗３φ、３５によ
って決めら詐る。抵抗３１，３２．３４および３５は、
増幅器３３がその出力側にＥｌ−Ｅ２　Ｋ比例し、かつ
同じ極性の測定電圧を出力するように選定されている。

遅延ユニットΦ５の入力側が高い論理レベルに切換えら
れた時点ｔ１　　から計算される時間間隔Δｔの後、こ
の遅延ユニットも高い論理レベルに切換わる。出力側の
このような状態変化は、時点ｔ２＝ｔ１　　斗Δｔで行
なわｎる。

時点ｔ２　　での電池の電圧は、前に規定した電圧Ｅ２
　　に等しい。従って、コンデンサ３０の電圧がまだＥ
、に等しいので、増幅器３３はその出力側にΔＥ＝Ｅ１
−Ｅ２　に比例する測定電圧を出力する。この測定電圧
は、第２図の点Ａ？Ｂを通る直線の勾配に比例する。こ
の勾配は、時点ｔ４．ｔ２　　間の時点ｔ５　　に相応
する曲線ｉに対する接線の勾配に極めて近い。従って、
こり測定電圧ΔＥｌ、接線の勾配と同じ程度まで、所定
の時点ｔ１．ｔ２　の場合の電池の放電状ｆｌＱ　Ｄを
表わす。この電圧は、増幅器ないし比較器３７１〜３７
□　に印加されている。

時点ｔ２　で、遅延ユニット牛゛５の出力側と接続され
た制御線４１は、高い論理レベルに切換わる。その結果
、フリップフロップ４３がリセットされる。それから、
フリップ７０ツブの出力側が低い論理レベルに切換わる
ので、継電器２６はもはや励起されない。その結果、接
点２６′　が開き、電池２７の放電電流ｉが阻止される
。

比較器３７１〜３７ｎの各反転入力側には、抵抗３６．
３６．・・・２３６　から構成された１　　　　　　　
　　　　　　　　ｎ分圧器によって供給された電圧が印加されており、各非
反転入力側には、測定電圧が印加されている。各比較器
の出力側には、分圧器によって供給された反転入力側の
電圧が測定電圧よりも低い場合、高い論理レベルの信号
が出力され、分圧器によって供給された電圧が測定電圧
に等しいか、または測定電圧よりも高い場合、低い論理
レベルの信号が出力される。

比較器３７１〜３７ｎ　のそれぞｔの出力側がら出力さ
れた情報は、制御線Φｌが時点ｔ２　で低い論理レベル
から高い論理レベルに切換わる時、相応のレジスタ３８
１〜３８ｒｌ　にトランスファさｎる。比較器の出力側
が高い論理レベルであると、相応のレジスタの出力側も
高い論理レベルを有するようになる。次に、ランプ３９
１〜３９ｎのうち高い論理レベルの出方側を有すルレシ
スタと接続されたランプが点灯スル。

このような諸条件のもとで、増幅器３３の出力側の測定
電圧の値に依存して、０〜ｎ個のランプが点灯する。抵
抗３６および３６１〜３６ｎによって構成された分圧器
の回路定数を適切に選定することによって、点灯するラ
ンプの数が電池の放電状態を示す値りに比例するように
できる。完全に放電された電池の場合、すべてのランプ
は消えており、新しい電池の場合、すべてのランプは点
灯する。

新しい測定を開始するために押しゼタン４−２が再び押
されない限り、回路はこの状態のま捷である。

前述の説明は、装置の一実施例に関する。デジタル構成
またはマイクプロセッサを含む構成も可能である。

回路を時計の中で使えるように集積化して、電池の寿命
が終りにきていることがニー４ｖｃ　’Ｊ３告されるよ
うに構成してもよい。

【図面の簡単な説明】

ｍ　ｌ　図ｉｊ：、Ｆ、コーンファイルによって提供さ
れたガルバノスタチック方法による電池の放電状態を測
定するための公知回路のダイアダラム、第２図は、一定
放電電流１で測定した時、電池の両端子間の電圧Ｅが時
間ｔＫ従ってどのように変化するかを示す図、第３図は
、２つの異なった放電状態り、Ｄ’　　において等しい
大きさの一定電流工を電池が給電する際、１つの電池の
両端子間で電圧Ｂが時間と共にどのように変化するかを
示す図、第Φ図は、Ｆ、コーンファイルのガルバノスタ
チック方法によって測定された電圧Ｅ２　　と電池の放
電状態りとの関係を示す図、第５図は、（ａ）本発明に
よるガルバノスタチック方法によって得られた、所定の
測定時点ｔ。での電池電圧Ｅの、時間に応じた変化を示す曲線に対す
る接線の勾配と、（ｂ）電池の放電状態りとの関係を示
す図、第６図は、電池電圧Ｅの、時間に応じた変化を示
す曲線に対する接線の勾配と比（１−１）／（τ−ｔ　
）との関係ろを示す図、第７図に、本発明の方法を実施した測定装置
のダイアダラムである。１．２７・・・測定すべき電池、２・・・電流源、２■
・・・基準電圧源、３８１〜３８ｎ・・・レジスタ、３
９１〜３９ｎ・・・指示素子、４３・・・フリップフロ
ップ、４牛、４５−・・・遅延ユニットＦｉ！？−２ ′＝″　　　〜、３

Claims

【特許請求の範囲】１、設定した初期時点から、一定温定電流で電池を放電
させ、設定した測定時点で、電池電圧の変化を時間の関
数として表わす曲線に対する接線の勾配を測定し、前記
勾配が電池の放電状態を表わすようにしたことを特徴と
する電池の放電状態の測定方法。２、　前記測定時点を、前記初期時点と、電池電圧が非
常に急速に降下し始める所謂トランジンヨン時点との間
に設定した特許請求の範囲第１項記載の電池の放電状態
の測定方法。３、　前記測定時点を、前記初期時点と前記トラン、ジ
ショシ［時点との時間間隔の４〜この間に設定した特許
請求の範囲第２項記載の電池の放電状態の測定方法。４、　　ｍＡ　で表わした前記測定電流を、ｍＡｈで表
わした＾１１記電池の容量の値の０．０５〜牛倍に設定
した特許請求の範囲第１項記載の電池の放電状態の測定
方法。５、前記勾配の測定は、前記初期時点からの第１の時間
間隔後の電池の両端子間の第１の電圧の測定ステップと
、前記初期時点からの第２の時間間隔後の電池の両端子
間の第２の電圧の測定ステップとを含み、前記勾配は、
前記第１の電圧と前記第２の電圧との差と、前記第２の
時間間隔と前記第１の時間間隔との差との商に実質的に
等しいようにして形成する特許請求の範囲第１項記載の
電池の放電状態の測定方法。６、　前記第１の時間間隔は１〜３０秒の範囲であり、
前記第２の時間間隔は５〜１００秒の範囲である特許請
求の範囲第５項記載の電池の放電状態の測定方法。７（ａ）一定温定電流で電池を放電する装置、（ｂ）　
　設定された初期時点で放電装置を前記電池に接続する
り換装置、（ｃ）　　前記初期時点から、当該の第２の時間間隔が
第１の時間間隔より大きい第１と第２の時間間隔を設定
する装置、（ｄ）　　前記第１の時間間隔の後、第１の電池電圧を
測定し記憶する装置、（ｅ）　　前記第１の電池電圧と、前記第２の時間間隔
の後に測定された第２の電池電圧との差を測定する装置
、Ｉｆ）　　前記第１の電池電圧と前記第２の電池電圧と
の前記差を表示する装置を有し、前記差が、電池電圧の
変化を時間の関数として表わす曲線に対する所定の時点
での接線の勾配を表わし、該所定の時点は、前記第２の
時間間隔内に位置し、かつ前記第１の時間間隔の外側に
位置し、前記勾配それ自体によって電池の放電状態を表
わすようにしたことを特徴とする電池の放電状態を検出
するための測定装置。